Hoe om hoeksnelheid te vind: 5 antwoorde wat jy moet weet

Die beweging van 'n voorwerp op 'n sirkelbaan op sy vaste as is bekend as die rotasiebeweging. Hierdie artikel handel oor die snelheid wat deur hierdie beweging gegenereer word. 

Om te weet hoe om hoeksnelheid te vind, laat my eers daarvan weet. Wanneer die liggaam op 'n sirkelbaan beweeg, word gesê dat die snelheid wat as gevolg van hierdie beweging in werking tree, hoeksnelheid is. Voorbeelde van hoeksnelheid is die wiele, merry-go-round, en nog vele meer. 

Ons weet almal van die translasiesnelheid wat veroorsaak word as gevolg van die lineêre beweging van 'n voorwerp. Maar wanneer die liggaam op 'n sirkelbaan roteer of beweeg, is daar behalwe lineêre snelheid ook hoeksnelheid. Hierdie snelheid vertel ons van die vektortempo van veranderinge van die hoek van 'n bewegende liggaam. Dit gee 'n idee van hoe vinnig die liggaam roteer of wentel. In fisika is rotasiesnelheid ook 'n term vir hoeksnelheid. 

Image Credit: dnet gebaseer op raster weergawe vrygestel onder GFDL, HoeksnelheidCC BY-SA 3.0

Orbitale hoeksnelheid en spinhoeksnelheid is die twee soorte hoeksnelheid. Die orbitale hoeksnelheid spesifiseer die tempo van hoekverandering van 'n voorwerp om 'n vaste punt. Terselfdertyd spesifiseer die draaihoeksnelheid die snelheid van 'n roterende voorwerp om sy rotasiemiddelpunt. 

Hoe om hoeksnelheid van lineêre snelheid te vind

Hoe om hoeksnelheid te vind

Ons weet dat hoeksnelheid gespesifiseer word as die tempo van hoekverandering van die bewegende liggaam. So ons het:

Uit die figuur hierbo kan ons sien dat die deeltjie van punt A na B verplaas. Hier is die afstand wat die deeltjie afgelê het gelyk aan die booglengte van die sirkelbaan. 

Gebruik die formule: 

onderskei beide kante ten opsigte van t

Ons weet dat die differensiasie van verplasing vir ons die lineêre snelheid gee, en differensiasie van hoek gee hoeksnelheid. As ons die waardes vervang, kry ons die verband tussen lineêre en hoeksnelheid word:

Hierdie formule word gebruik om die hoeksnelheid van die lineêre snelheid van 'n roterende liggaam te vind. 

Byvoorbeeld, 'n bal beweeg op 'n sirkelbaan met 'n radius van 5 m en snelheid van 20 m/s dan word die hoeksnelheid gegee as;

Hoe om hoeksnelheid in radiale per sekonde te vind

In rotasiekinematika beweeg die deeltjie langs die sirkelbaan. Die hoeksnelheid spesifiseer hoe vinnig die voorwerp beweeg. Deur dus die omwentelings wat die voorwerp in 'n gegewe tyd maak te bereken, kan ons sy snelheid uitvind. 

Ons weet dat vir 'n sirkelbaan, 1 volledige omwenteling 360° maak. En 360° is gelyk aan 2π in radiale. Neem tyd in die standaard eenheid, die eenheid van omega word; 

Gestel 'n draaiende wiel maak 4830 omwentelinge per minuut. Dan sal die hoeksnelheid in radiale per sekonde wees:

1 omwenteling = 2π radiaal

4830 omwenteling = 4830 × 2π 

en 1 min = 60 sekondes 

Hoe om hoeksnelheid met massa en radius te vind

Net soos daar lineêre momentum is vir die translasiebeweging, net so vir die rotasiebeweging van 'n voorwerp, bestaan ​​daar hoekmomentum, L. Die formule vir hoekmomentum word gegee as:

Hierdie vergelyking word gebruik om die hoeksnelheid met massa en radius te vind. 

Hoe om hoeksnelheid sonder tyd te vind

Net soos ons bewegingsvergelykings vir lineêre beweging het, is daar op dieselfde manier drie bewegingsvergelykings vir roterende voorwerpe. 

Hier, 

t = tyd geneem 

Gebruik hierdie vergelyking van rotasie bewegings, kan ons die hoekbeweging sonder tyd vind. 

Vir die berekening van die hoeksnelheid sonder tyd kan die vorige formules ook gebruik word;

Gestel ons word gegee dat 'n roterende wiel aanvanklik in rus teen 'n hoek van 4π radiale met 'n hoekversnelling verplaas, dan word die hoeksnelheid waarmee die wiel roteer gegee as;

Kwelvrae (FAQs)

Wat is rotasiebeweging? 

Beweging kan in verskeie tipes geklassifiseer word, waarvan een rotasiebeweging is.

Wanneer 'n liggaam op 'n sirkelbaan om 'n vaste punt beweeg, word gesê dat dit in rotasiebeweging is. Die deeltjies van die roterende liggaam beweeg in dieselfde fase met dieselfde hoekspoed—byvoorbeeld elektronbeweging om die kern. 

Definieer hoeksnelheid? 

Wanneer 'n deeltjie op 'n sirkelbaan beweeg, bereik dit hoeksnelheid saam met lineêre snelheid. 

Daar word gesê dat die tempo van hoekverandering van die roterende voorwerp sy hoeksnelheid is. Dit is analoog aan die lineêre snelheid van die translasiebeweging. Dit spesifiseer hoe vinnig die voorwerp roteer. 

Gee 'n voorbeeld van hoeksnelheid uit die alledaagse lewe 

Die reuzenrad is 'n basiese voorbeeld van hoeksnelheid uit ons daaglikse lewe. 

Die reuzenrad beweeg op 'n sirkelvormige pad om sy vaste punt. Wanneer dit gedraai word, bly die hoek daarvan verander, en gevolglik kom die hoeksnelheid in werking. Saam laat die lineêre en die hoeksnelheid die reuzenwiel beweeg

Hoe is hoeksnelheid en lineêre snelheid verwant? 

Die lineêre snelheid en hoeksnelheid word verwant deur die formule;

Wat is die eenheid van hoeksnelheid? 

Aangesien die hoeksnelheid die tempo van hoekverandering van 'n sirkulasieliggaam is, is die eenheid daarvan;

Hoe om die hoeksnelheid van 'n deeltjie te vind?  

Die hoekverplasing van die bewegende liggaam lei tot die hoekspoed. 

Om die hoekspoed te vind, gebruik ons ​​die volgende formules;

Byvoorbeeld, 'n wiel verplaas teen 'n hoek van 12π radiale in 2s dan sal die hoekspoed wees:

Scroll na bo